एमटीबीई उपकरणों के हरित/पर्यावरण-अनुकूल उत्पादन एवं संचालन संबंधी अनुसं

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एमटीबीई उत्पादन संयंत्रों के हरित/पर्यावरण-अनुकूल उत्पादन तरीकों पर अनुसंधान। वर्तमान में, देश में तेल शोधन से प्राप्त तरल हाइड्रोकार्बनों का उपयोग करके एमटीबीई उत्पादन करने वाले संयंत्रों में उत्पादन प्रक्रिया में आमतौर पर 1–2 वर्ष लगते हैं। हालाँकि, इन संयंत्रों में संचालन हेतु आवश्यक दबाव कम होता है (अधिकतम 1.5 मेगापास्कल), फिर भी यहाँ नियमित रूप से उपकरणों को बदलने की आवश्यकता पड़ती है; जिससे पर्यावरण प्रदूषित होता ह एमटीबीई उत्पादन प्रक्रिया को सुरक्षित एवं पर्यावरण-अनुकूल बनाने हेतु, चाइना पेट्रोलियम हार्बिन पेट्रोकेमिकल सबसिडियरी (संक्षेप में हार्बिन पेट्रोकेमिकल्स) ने पर्यावरणीय जोखिमों को कम करने हेतु प्रभावी उपाय किए। हार्बिन पेट्रोकेमिकल्स की MTBE उत्पादन सुविधा की क्षमता 50 किलोटन/वर्ष है; इसमें मिश्रित-चरण बेड एवं उत्प्रेरक-आधारित आसवन तकनीकों का उपयोग किया जाता है। निचले स्तर पर मौजूद उपकरणों के साथ संगत होने हेतु, इस उपकरण में आइसोब्यूटेन टॉवर जोड़ा गया है। क्षेत्र में C4 पदार्थों की मात्रा अधिक है; इस कारण सुरक्षा संबंधी जोखिम भी बढ़ गए हैं। इसके अलावा, डीजल हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया से प्राप्त संतृप्त हाइड्रोकार्बन, तरल हाइड्रोकार्बन डुअल-डिटैक्शन प्रणाली में जाते हैं। एमटीबीई उपकरणों में आइसोब्यूटीन की मात्रा 12% से कम होती है; जो कि इस उद्योग में एक कम मान है। उपरोक्त कारणों के कारण, हार्बिन पेट्रोकेमिकल्स के MTBE उत्पादन संयंत्र में अभिक्रिया के दौरान उत्पन्न होने वाली ऊष्मा कम होती है; प्रीहीटिंग हेतु आवश्यक तापमान अधिक होता है (संयंत्र के शुरुआती चरण में प्रीहीटिंग हेतु आवश्यक तापमान लगभग 40°C होता है); कैटलिटिक डिस्टिलेशन टॉवर पर लगने वाला भार अधिक होता है; एवं संयंत्र में ऊर्जा की खपत भी अधिक होती है। इसके अलावा, रूस से आने वाले कच्चे तेल की मात्रा में बहुत उतार-चढ़ाव होता है; तरल हाइड्रोकार्बनों को शुद्ध करने वाली प्रणालियाँ भी स्थिर रूप से काम नहीं कर पातीं। शुद्धीकरण के बाद तरल हाइड्रोकार्बनों में अमोनिया एवं नाइट्रोजन की मात्रा अधिक हो जाती है, जिससे एथरीकरण उत्प्रेरकों का जीवनकाल कम हो जाता है। इस कारण उपकरणों के रिप्लेसमेंट का समय 2 वर्ष से घटकर 1 वर्ष हो गया है। साथ ही, उपकरणों में जंग भी बहुत होती है, जिसके कारण उन्हें बार- इसलिए, हार्बिन पेट्रोकेमिकल्स के MTBE संयंत्र की वर्तमान स्थिति के कारण, उसके लिए सुरक्षा संबंधी जोखिम, समान प्रकार के अन्य संयंत्रों की तुलना में अधिक हैं। एमटीबीई उपकरणों से जुड़े पर्यावरणीय जोखिमों में, उत्पादन बंद होने से जुड़े जोखिम, उत्पादन शुरू होने से जुड़े जोखिम, एवं उत्पादन उपकरणों में होने वाली दुर्घटनाओं से जुड़े जोखिम वर्षों के उत्पादन अनुभव के आधार पर, हार्बिन पेट्रोकेमिकल्स की MTBE उत्पादन सुविधाओं से उत्पन्न होने वाले पर्यावरणीय जोखिमों का विश्लेषण किया गया। इसके अनुसार: ① बारिश के कारण पुराने उत्प्रेरकों से अम्लीय अपशिष्ट उत्पन्न होता है, जिससे जल स्रोत प्रदूषित हो जाते हैं। ； ②मेथनॉल पुनर्प्राप्ति प्रणाली बंद होने के कारण उच्च स्तर का COD वाला अपशिष्ट जल उत्पन्न हो रहा है; इसकी मात्रा 40,000 मिलीग्राम/लीटर तक है। ； ③एमटीबीई उपकरणों में कच्चे माल को साफ करने हेतु भाप का उपयोग किया जाता है; अभिक्रिया प्रणाली एवं उत्प्रेरक आसवन टॉवरों को साफ करने हेतु नाइट्रोजन का उपयोग किया जाता है। मेथनॉल पुनर्प्राप्ति प्रणाली एवं आइसोब्यूटेन टॉवरों को साफ करने हेतु भी भाप का ही उपयोग किया जाता है। चूँकि दो अलग-अलग प्रकार के साफ करने वाले पदार्थों का उपयोग किया जा रहा है, इसलिए गैसों को एक साथ बाहर नहीं निकाला जा सकता; ऐसे में वायु प्रदूषण होने की सं ； ④बंदी की अवधि के दौरान, MTBE उत्पाद में C4 की मात्रा अधिक हो सकती है (5% से अधिक); इसके कारण इनर-फ्लोटिंग टैंकों से ज्वलनशील गैसें रिस सकती हैं। ； ⑤उपकरण बंद होने की प्रक्रिया में सामग्री पूरी तरह से निकाली नहीं जाती; C4 आसानी से वाष्पीकृत नहीं होता, जिससे स्थल पर ही इसका निकास होने से खतरे पैदा हो एमटीबीई संयंत्र के संचालन के दौरान उत्पन्न होने वाले पर्यावरणीय जोखिम: ① संयंत्र को समायोजित करने की प्रक्रिया में, गुणवत्ताहीन एमटीबीई टैंकों में चला जाता है; इस कारण इन टैंकों से ज्वलनशील गैसें रिसने लगती हैं। ； ②पानी की मात्रा अधिक है; मेथनॉल पुनर्प्राप्ति टॉवर के नीचे से निकलने वाले जल में COD की मात्रा अधिक ह ； ③सिस्टम में नाइट्रोजन का समय पर निकास न होने के कारण उपकरणों पर अतिदबाव पड़ता है। ； ④उत्प्रेरक को डुबोकर मेथनॉल पुनः प्राप्त किया जाता है; इस प्रक्रिया में उत्पन्न अपशिष्ट जल को पुनः शोधित नहीं किया जाता, जिससे अपशिष्ट जल एमटीबीई उपकरणों की सामान्य उत्पादन प्रक्रिया में पर्यावरणीय जोखिम: ① मेथनॉल पुनर्प्राप्ति टॉवर के तल का तापमान कम होना, उत्पादन में उतार-चढ़ाव, एवं मेथनॉल युक्त पानी का सीधे निकास होना। ； ②कूलिंग उपकरणों में लीकेज है; मेथनॉल युक्त अपशिष्ट जल सीधे बाहर निकल रहा ह उठाए गए उपाय: पर्यावरण संरक्षण हेतु निम्नलिखित कदम उठाए गए: ① बरसात के दिनों में उपकरणों में कोई भी तरल पदार्थ नहीं डाला जाता; पुराने तरल पदार्थों को बरसात से बचाने हेतु उचित उपाय किए जाते हैं। इसके अलावा, अम्लीय अपशिष्ट जल को नालियों में जाने से रोका जाता है, ； ②मेथनॉल पुनर्प्राप्ति प्रणाली को बंद करने के दौरान अपशिष्ट जल में COD के स्तर को कम करने हेतु उपाय: सबसे पहले, मेथनॉल निष्कर्षण टॉवर में इनपुट बंद करने के बाद, प्रणाली को 1 घंटे तक चालू रखा जाता है, ताकि निष्कर्षित जल में मेथनॉल की सांद्रता कम हो सके। दूसरे, मेथनॉल रिकवरी टॉवर C-303 को बंद करने से पहले, टॉवर के नीचे का तापमान उचित स्तर पर लाया गया। पानी का स्तर भी न्यूनतम स्तर पर लाया गया, एवं रिफ्लक्स की मात्रा को धीरे-धीरे कम किया गया। इस प्रकार, रिफ्लक्स टैंक में मौजूद मेथनॉल को ऊपर स्थित टैंकों में संग्रहीत किया गया। इससे मेथनॉल रिकवरी टॉवर से बाहर निकलने वाले अपशिष्ट जल की मात्रा में कमी आई। ； ③उपकरण को बंद करने से पहले, कम मात्रा में मौजूद मेथनॉल को वापस उसी टैंक में भर दिया जाता है। उपकरण की सफाई के दौरान, सफाई हेतु उपयोग में आने वाली गैस को टॉर्च में ही भेजा जाता है; इसे सीधे वातावरण में छोड़ने की अनुमति नहीं है। ； ④एमटीबीई उपकरण को बंद करने की प्रक्रिया में, पहले उत्पादन की मात्रा को कम किया जाता है; फिर कैटलिटिक डिस्टिलेशन टॉवर में दबाव एवं रिफ्लक्स को कम किया जाता है। इसके बाद ही इनपुट को बंद किया जाता है। टॉवर के निचले हिस्से का तापमान निर्धारित स्तर पर रहना आवश्यक है, ताकि गुणवत्तापूर्ण उत्पाद एमटीबीई संग्रहण टैंक में जा सके। साथ ही, सी4 घटकों के टैंक से बाहर निकलने को रोकना भी आवश्यक है; सी4 घटक टॉवर के ऊपरी हिस्से स ； ⑤जब MTBE उपकरण को बंद करके सामग्री निकाली जाती है, तो प्रवाह दर को धीरे-धीरे कम करना आवश्यक है, ताकि सामग्री पूरी तरह से निकल जाए। विभिन्न सामग्रियों के बंद सिरों पर स्टीम टेप का उपयोग करके माध्यम को वाष्पीकृत किया जाता है; खासकर रीबॉयलर के निचले भागों एवं रिफ्लक्स लाइनों के निचले भागों में माध्यम को अवश्य ही वाष्पीकृत किया जाना चाहिए, ताकि स्थल पर सीधे अपशिष पर्यावरण-अनुकूल शुरुआत: @MTBE उपकरण को चालू करते समय, विशेष रूप से जब कैटलिटिक डिस्टिलेशन टॉवर में उत्पन्न होने वाला उत्पाद गुणवत्तापूर्ण होता है, तो टॉवर के नीचे मौजूद तरल पदार्थ के स्तर को कम करके ही इसमें कच्चा माल डाला जाता है। जब रिएक्टर का दबाव, कैटलिटिक डिस्टिलेशन टॉवर के दबाव के बराबर हो जाए, तब ही रिएक्टर को टॉवर में इनलेट वाल्व तक खोला जा सकता है। उपकरण को शुरू करते समय, इनपुट मात्रा को डिज़ाइन मान का 2/3 ही रखा जाता है; जब स्थिति स्थिर हो जाती है, तब ही इसे सामान्य मान तक बढ़ाया जाता है। ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि उत्पादों को समायोजित करने में लगने वाला समय कम हो, और इससे अयोग्य MTBE उत्पाद फ्लोटिंग टॉप टैंकों में न जाएं, जिससे ज्वलनशील गैसों का रिसाव न हो। ； ② मेथनॉल पुनर्प्राप्ति प्रणाली समय से ही सामान्य रूप से कार्यरत है; मेथनॉल निष्कर्षण टॉवर में तरल पदार्थ का स्तर निर्धारित सीमा के भीतर ही रखा जा रहा है। C-303 टॉवर के तल का तापमान निर्धारित मान से कम होने पर वहाँ से पानी नहीं निकाला जा रहा है, ताकि अपशिष्ट जल में COD का स्तर ； ③उपकरण के संचालन के दौरान, जब टॉवर में दबाव स्थिर रहता है, तो रिफ्लक्स तापमान के आधार पर कैटलिटिक डिस्टिलेशन टॉवर एवं आइसोब्यूटेन टॉवर से नाइट्रोजन निकाला जाता है। निचले तापमान के कारण नाइट्रोजन में अतिदबाव उत्पन्न होने से बचना आवश्यक है; ताकि उत्पाद की गुणवत्ता एवं उपकरणों की कार्यक्षमता बनी रह सके। ； ④घोले गए उत्प्रेरक का उपयोग मेथनॉल पुनर्प्राप्ति हेतु किया जाता है; इसे कम दबाव वाले मेथनॉल संग्रहण टैंकों में रखा जाता है। जब उपकरण सामान्य रूप से काम करने जोखिम निवारण: सामान्य उत्पादन प्रक्रिया में, मेथनॉल पुनर्प्राप्ति टॉवर के नीचे से प्राप्त होने वाले जल की गुणवत्ता को नियंत्रित रखना, अपशिष्ट जल में मौजूद COD को नियंत्रित करने हेतु आवश्यक है। ①पहला, मेथनॉल रिकवरी टॉवर के तल के तापमान पर अधिक नियंत्रण रखना है; इसे 102℃ से ऊपर जाने से रोकना आवश्यक है। ； दूसरा, स्थिर उत्पादन हेतु पानी के उपयोग को कम करना। ； तीसरा, एक्सट्रैक्शन वॉटर के कैटायनोनिक अवशोषक रेजिनों का उपयोग करके पानी बदलने की आवश्यकता को कम किया जा सकता है, एवं उपकरणों में ज ； चौथा, सिस्टम में पानी के निकास एवं पुनर्भरण संबंधी प्रक्रियाओं का बेहतर विश्लेषण करना आवश्यक है; ताकि रीइवेपरेटर या कूलर में होने वाले लीकेज का समय रहते पता लिया जा सके। साथ ही, उपकरणों की सुरक्षा हेतु भी प्रयास किए जाने आवश्यक हैं – जैसे कि उपकरणों पर विशेष प्रकार की परत लगाना, एवं उपकरणों की सामग्री में सुधार करना आदि। ऐसा करने से ही ऊष्मा-आदान उपकरण लंबे समय तक कार ； ②कच्चे माल में C4 होने से बचें। जब कच्चे माल में C4 की मात्रा 2% से अधिक होती है, तो उत्प्रेरक आसवन टॉवर के संवेदनशील बिंदु के तापमान पर कड़ा नियंत्रण रखा जाता है। ऐसा करने से MTBE उत्पाद में C4 की मात्रा निर्धारित सीमा से अधिक नहीं होती, एवं इंटरनल फ्लोटिंग टॉप टैंकों से लीकेज होने की संभावना भी नहीं रहती। ； ③वर्कशॉप एवं टीम स्तर पर कच्चे माल में मौजूद पानी की जाँच हेतु एक व्यवस्था लागू की गई है। यदि कच्चे माल में पानी पाया जाता है, तो तुरंत उस स्रोत को बंद कर दिया जाता है, एवं ऊपरी स्तर पर स्थित उपकरणों से संपर्क करके उस समस्या का समाधान किया जाता है; इससे MTBE ； ④तरल हाइड्रोकार्बन डुअल-डिटैक्शन प्रणाली, वॉशिंग प्रणाली में उपयोग होने वाले पानी की मात्रा एवं गुणवत्ता को नियंत्रित करती है; वॉशिंग हेतु डिस्टिल्ड पानी ही उपयोग में आता है। इस प्रणाली द्वारा वॉशिंग के बाद निकलने वाले पानी के pH मान को भी नियंत्रित किया जाता है, ताकि तरल हाइड्रोकार्बन में अमोनियम नाइट्राइट आयन यदि तरल हाइड्रोकार्बनों के लिए उपयोग में आने वाली डीसल्फराइजेशन प्रणाली को बंद कर दिया जाए, तो इससे उस प्रणाली से अल ； यदि निर्जलीकरण को और बढ़ाने की आवश्यकता है, तो यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि पानी के कारण उत्प्रेरक में मौजूद क्षारीय अमोनियम आयन कार्यान्वयन के परिणाम: उत्पादन संबंधी अनुभवों से पता चला है कि उचित उपाय करने के बाद, इस उपकरण में फिल्टर बदलने की आवश्यकता 1 वर्ष से बढ़कर 2 वर्ष हो जाती है। दूसरे शब्दों में, हर 2 वर्षों में उपकरणों के संचालन/बंद होने से उत्पन्न होने वाले पर्यावरणीय जोखिमों में 1 बार की कमी आती है। 50 किलोटन/वर्ष की क्षमता वाले MTBE उपकरणों के मामले में, हर 2 वर्षों में 57 टन ठोस अपशिष्ट (गीले आधार पर) एवं 35 टन उच्च COD वाला अपशिष्ट कम उत्पन्न होता है; इस प्रकार जोखिम 50% तक कम हो जाता है। इसलिए, उपकरणों के रीप्लेसमेंट की अवधि को बढ़ाने हेतु उपाय करने से पर्यावरणीय जोखिमों को कम किया जा सकता है। हार्बिन पेट्रोकेमिकल्स की MTBE उत्पादन सुविधा में हरित/पर्यावरण-अनुकूल उत्पादन संभव है। उपकरणों के वर्षों तक के संचालन के अनुभव से पता चलता है कि सबसे बड़े पर्यावरणीय जोखिम, अपशिष्ट जल में COD का उच्च स्तर एवं MTBE भंडारण टैंकों से तरल पदार्थों का रिसाव है। एमटीबीई उपकरणों से जुड़े पर्यावरणीय जोखिमों को कम करने हेतु, बंदी, पुनः शुरुआत, एवं सामान्य उत्पादन जैसी तीन प्रक्रियाओं में उचित उपाय किए जा सकते हैं। संक्षेप में, ईथरीकरण उत्प्रेरकों के विषाक्त होने को रोककर, एवं उपकरणों में उपयोग होने वाले कैटालिस्टों को बदलने की प्रक्रिया को धीमा करके, पर्यावरणीय जोखिमों को कम किय